Q235镀锌钢板异种金属CMT焊接接头组织分析.pdfVIP

总第 157期 山西冶金 Total157 2015年第5期 SHANXIMETALLURGY No．5，2015 DOI：10．165250．cnki．cn14-1167／tf．2015．05．06 铝合金 ／Q235镀锌钢板异种金属CMT焊接接头 组织分析 庞二元 ， 马子超 ， 冯再新 (中北大学材料科学与工程学院， 山西 太原 030051) 摘 要：采用ER_4043铝硅焊丝和EIk5083铝镁焊丝对5083铝合金与Q235镀锌钢板进行 CMT焊接实验；通 过对焊缝界面组织的SEM 和EDS观察分析，研究不同焊丝对 5083铝合金和 Q235镀锌钢板异种金属焊接接 头的影响。结果表明：采用ER4O43铝硅焊丝得到的焊接接头性能比采用ER5083铝镁焊丝得到的焊接接头性 能更优 。 关键词：铝合金 镀锌钢 焊丝 CMT 中图分类号：TG454 文献标识码：A 文章编号：1672—1152(2015)05—0016—03 随着近代工业对工业制品的减重和对制造中环 1 实验材料与方法 境问题的考虑，高效率和制造低成本的要求越来越 实验所用的母材为 5083铝合金和 Q235镀锌 高，对异种金属的焊接的需求越来越大n]。铝合金作 钢板 ，规格均为 150mm×100mm×2mm。所用焊 为一种轻金属因为其 良好的性能是 目前交通制造业 丝 是 直 径 为 1．2mm 的 ER4043铝 硅 焊 丝 和 为了减重而广泛应用的金属 [2；但是钢作为工业基 ER5083铝镁焊丝 。表 1列出了铝合金及焊丝的主 础材料其重要性还无法被取代，因此铝钢异种金属 要化学成分。 的连接成为 目前研究者研究的重点[3]。 表 1 母材 5083、焊丝的化学成分 ％ 因为铝和钢两种金属的物理化学性质相差过大， 材料 w(Si) w(Mg) w(Zn) w(A1) 所以需要解决两种金属之间的熔点差异过高、热膨胀 5083 0．4 4．o0～4．90 0．25 余量 系数和冶金相容生『极差等各种问题。传统的高热量输 ER4043 4．5～5．0 0．O5 0．10 余量 入的焊接方法并不适合铝钢异种金属的焊接。对于铝 ER5083 0．4 4．30-5．20 0．25 余量 钢异种金属的焊接来说，得到理想的焊接接头的首要 采用搭接焊的方式焊接。用线切割加工将焊后试 因素是热输人大小的控制。CUT(冷金属过渡)焊接是 板按照GB／T2651--2008加工出两个拉伸试样，在万 一 种相对新的技术，这种技术是将送丝与熔滴过渡进 能力学试验机上测试接头的拉剪强度，最后取其平均 程进行数字化协调，当焊机的数字化处理系统检测到 值。从焊缝垂直部位切取20mm×10mm的接头试样， 短路信号时，系统就会立即切断电流，并将数字信号 使用SEM、EDS分析焊接接头的微观组织。 传输给送丝机构，送丝系统立刻抽回焊丝使焊丝与熔 焊接的基本参数 ：焊接速度为300mm／min，送 滴分离，从而使得熔滴在没有电流的状态下过渡，最 丝速度为 3．9m／min，电流为64A，电压为 13．2V。采 终通过整个系统的协调控制实现焊接过程中冷和热